Beberapa waktu setelahnya, Ario Bayu hijrah ke Indonesia dan sempat melamar pekerjaan di gerai makanan cepat saji sebagai bartender.
Namun justru dia mendapatkan kesempatan untuk melakukan pemotretan sebagai model. Hal tersebut terus berlangsung hingga pertemuannya dengan Sekar Ayu Asmara.
Ario Bayu memutuskan untuk mengakhiri masa lajangnya dengan menikahi wanita cantik asal Prancis bernama Valentine Payen, pada 8 Juli 2017.
Sama-sama berprofesi sebagai aktris dan model, perkenalan keduanya dikabarkan terjadi saat Ario Bayu berperan dalam film Java Heat pada tahun 2013.
Dari buah pernikahan antara Ario Bayu dan Valentine Payen, kini mereka telah dikaruniai seorang anak yang diberi nama Baltazar pada Februari 2021.
Meski kerap menjalani hubungan LDR dengan sang istri, namun kehidupan pasangan yang satu ini jauh dari terpaan gosip.
Tak hanya berperan dalam film-film layar lebar Tanah Air, Ario Bayu juga sempat berperan dalam film Java Heat produksi Hollywood.
Pada Festival Film Indonesia 2014, Ario bayu berhasil masuk nominasi di ajang Piala Citra untuk kategori Pemeran Utama Pria Terbaik.